CELULA La célula La célula eucarióticaeucariótica es más es más compleja además posee compleja además posee núcleo y DNA organizado en núcleo y DNA organizado en cromosomas y orgánulos cromosomas y orgánulos internos como mitocondrias internos como mitocondrias y cloroplastosy cloroplastos

Una célula típica mide Una célula típica mide 2x200u2x200u

La célula procarióticaprocariótica posee: pared celular ,membrana citoplasmática, ribosomas, inclusiones y genóforo La procariotas van de 0.1-0.2 x 50u

CELULA La estructura global se La estructura global se estabilizaestabiliza

con con puente de H puente de H , interacciones , interacciones hidrofóbicas y cationes como hidrofóbicas y cationes como CaCa y y Mg Mg con los grupos polares de con los grupos polares de carga negativa de los fosfolípidoscarga negativa de los fosfolípidos

A pesar de su aspecto rígido A pesar de su aspecto rígido puede ser considerada como un puede ser considerada como un mosaico fluido mosaico fluido con proteínas con proteínas globulares que atraviesan la globulares que atraviesan la bicapabicapa

La estructura general de las La estructura general de las membranas biológicas membranas biológicas consta consta de una de una bicapa lipídica bicapa lipídica Los Los fosfolípidosfosfolípidos poseen poseen unidades altamente unidades altamente hidrofóbicashidrofóbicas (ácidos grasos) y (ácidos grasos) y otras otras hidrofílicashidrofílicas (glicerol) (glicerol) Se agregan en soluciones Se agregan en soluciones acuosas donde los ácidos acuosas donde los ácidos grasos apuntan hacia en grasos apuntan hacia en interior y las porciones interior y las porciones hidrofílicas hacia la fase hidrofílicas hacia la fase acuosaacuosa Las proteínas de membrana Las proteínas de membrana poseen una región hidrofóbica poseen una región hidrofóbica que interacciona con las que interacciona con las zonas apolares de los ácidos zonas apolares de los ácidos grasos grasos

MEMBRANA PLASMATICA En cuanto al En cuanto al transportetransporte gracias a la gracias a la

acción de proteínas de transporte acción de proteínas de transporte de membrana se han definido tres de membrana se han definido tres tipos: tipos: uniportadoresuniportadores, , simportadoressimportadores y y antiportadoresantiportadores

Otra diferencia entre P y E Otra diferencia entre P y E es que los es que los esteroles están están ausentes en casi todas las ausentes en casi todas las procariotas (salvo género procariotas (salvo género MycoplasmaMycoplasma)) Son moléculas Son moléculas rígidas y y planas que le dan mayor que le dan mayor estabilización a la estabilización a la membrana de las eucariotas membrana de las eucariotas que carecen de pared que carecen de pared celular celular Los Los hopanoideshopanoides en en procariotas cumplen un rol procariotas cumplen un rol similarsimilar El término El término permeabilidadpermeabilidad describe la propiedad de las describe la propiedad de las membranas que permite membranas que permite que determinados que determinados compuestos puedan compuestos puedan atravesarlasatravesarlas

TRANSPORTE Casi todos los procesos de Casi todos los procesos de transportetransporte se asocian al se asocian al consumoconsumo de de energía energía lo que permite una lo que permite una concentración de solutos en el concentración de solutos en el interior a concentraciones mucho interior a concentraciones mucho mayores que el exteriormayores que el exterior Se conocen Se conocen dos tipos de dos tipos de transportetransporte, la , la translocación de translocación de grupo grupo proceso en el que se modifica proceso en el que se modifica químicamente (fosforilación) al químicamente (fosforilación) al compuesto que se trasportacompuesto que se trasporta En el En el transporte activo transporte activo la la sustancia que se transporta se sustancia que se transporta se combina en el exterior con un combina en el exterior con un transportador unido a la membrana transportador unido a la membrana que luego se libera en el interior de que luego se libera en el interior de la célula sin que sufra modificación la célula sin que sufra modificación algunaalguna

TRANSPORTE Este sistema de bombeo Este sistema de bombeo requiere energía que viene del requiere energía que viene del ATP y se lleva a cabo mediante ATP y se lleva a cabo mediante la separación de iones Hla separación de iones H++ que que genera un genera un gradiente de gradiente de protonesprotones a través de la a través de la membrana llamado membrana llamado fuerza fuerza motriz de protonesmotriz de protones Este gradiente es previamente Este gradiente es previamente creado a ambos lados de la creado a ambos lados de la membrana, por procesos de membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por respiración y fotosíntesis; por hidrólisis de ATPhidrólisis de ATP mediante ATP mediante ATP hidrolasas de membranahidrolasas de membrana Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre las bacterias, y se han seleccionado evolutivamente debido a que en sus medios naturales la mayoría de las procariotas se encuentran con una baja concentración de nutrientes.

PARED CELULAR Las bacterias se dividen en Las bacterias se dividen en Gram Gram + y –+ y – gracias a la tinción diferencial gracias a la tinción diferencial de Gramde Gram La pared celular de Gram – está La pared celular de Gram – está compuesta de varias capas y es compuesta de varias capas y es compleja y en las Gram + está compleja y en las Gram + está formada por un tipo de molécula y es formada por un tipo de molécula y es más anchamás ancha En la pared celular de En la pared celular de BacteriaBacteria hay hay una una capa rígida capa rígida llamada llamada peptidoglicano o mureína peptidoglicano o mureína formada formada por : por : N-acetilglucosamina N-acetilglucosamina y y N-N-acetilmurámicoacetilmurámico y un pequeño grupo y un pequeño grupo de de aminoácidosaminoácidos (L y D -alanina, D- (L y D -alanina, D-glutámico, L- lisina)glutámico, L- lisina) En Gram + representa el 90% de la En Gram + representa el 90% de la pared y el 10% en Gram –pared y el 10% en Gram – La composición estructural siempre La composición estructural siempre es la misma: la glucosamina y el es la misma: la glucosamina y el ácido murámico forman el esqueleto ácido murámico forman el esqueleto y las moléculas de ácido murámico y las moléculas de ácido murámico se entrecruzan con puentes de se entrecruzan con puentes de aminoácidosaminoácidos

PARED CELULAR

El peptidoglicano puede ser El peptidoglicano puede ser destruidodestruido por la proteína por la proteína lisozimalisozima el resultado es la el resultado es la lisis lisis de la célulade la célula

Solutos como la sacarosa compensa el efecto de la lisozima Solutos como la sacarosa compensa el efecto de la lisozima formando formando protoplastosprotoplastos

PARED CELULAR Las Las Gram +Gram + presentan polisacáridos ácidos unidos a la pared presentan polisacáridos ácidos unidos a la pared celular llamados celular llamados ácidos teitoicos ácidos teitoicos que contienen glicerofosfato que contienen glicerofosfato Estos polialcoholes están unidos por ésteres de fosfato y se unen Estos polialcoholes están unidos por ésteres de fosfato y se unen a otros azúcares y D-alanina a otros azúcares y D-alanina aportandoaportando la la carga negativa carga negativa a la a la superficie celularsuperficie celular

MEMBRANA GRAM NEGATIVAS Las Las Gram – poseen una capa adicional de poseen una capa adicional de lipopolisacárido (LPS) o sea o sea una segunda bicapa lipídica y consta de dos porciones: el núcleo y el una segunda bicapa lipídica y consta de dos porciones: el núcleo y el polisacárido Opolisacárido O La La capa lipídica del LPS se conoce como del LPS se conoce como lípido A, la cara , la cara externa se se asocia a varias proteínas y laasocia a varias proteínas y la interna se halla el se halla el complejo lipoproteína que sirve de anclaje entre la membrana externa y el peptidoglicanoque sirve de anclaje entre la membrana externa y el peptidoglicano Una propiedad biológica de la Una propiedad biológica de la membrana externa de Gram – es que es que resultaresulta tóxica para los animales y se asocia a una parte de la capa del para los animales y se asocia a una parte de la capa del lípido Alípido A

MEMBRANA GRAM NEGATIVAS

La La membrana de las de las Gram – es es permeable a pequeñas a pequeñas moléculas por unas proteínas llamadas moléculas por unas proteínas llamadas porinas que actúan como que actúan como canales de entrada y salida se sustancias hidrofílicas de bajo PMcanales de entrada y salida se sustancias hidrofílicas de bajo PM Con las enzimas la función de la capa externa es mantenerlas Con las enzimas la función de la capa externa es mantenerlas evitando su difusión hacia el entorno pero no es permeable a evitando su difusión hacia el entorno pero no es permeable a ellasellas Estas Estas enzimas se hallan en una región llamada se hallan en una región llamada periplasma que contiene tres tipos de proteínas:que contiene tres tipos de proteínas: Enzimas hidrolíticas Proteínas de unión Quimioreceptores La La tinción de Gram no seno se

relaciona con la química de la relaciona con la química de la

pared sino con la pared sino con la estructura física

DIFERENCIAS GRAM + Y GRAM -DIFERENCIAS GRAM + Y GRAM - Las bacterias Gram-positivas y Gram-negativas tiñen de

forma distinta debido a las diferencias constitutivas en la estructura de sus paredes celulares

SINTESIS DE LA PARED CELULAR

Durante el proceso de división celular se lleva a cabo una Durante el proceso de división celular se lleva a cabo una nueva nueva síntesissíntesis de la pared celular de la pared celular

Las Las autolisinasautolisinas son enzimas que originan pequeños orificios son enzimas que originan pequeños orificios en en la estructura de la pared por donde se añade el nuevo material la estructura de la pared por donde se añade el nuevo material formando una protuberancia sobre la superficie celular formando una protuberancia sobre la superficie celular A medida que continúa el proceso de división celular aumenta A medida que continúa el proceso de división celular aumenta el volumen celular hasta que se forma un el volumen celular hasta que se forma un tabique tabique o o septo septo en la en la pared que da lugar a dos célulaspared que da lugar a dos célulasEl paso final es la El paso final es la unión peptídica unión peptídica de los glucanos por una de los glucanos por una reacción conocida como transpeptidaciónreacción conocida como transpeptidaciónEsta reacción es Esta reacción es inhibidainhibida por el antibiótico por el antibiótico penicilinapenicilina que que conduce a la formación de un peptidoglicano poco resistente conduce a la formación de un peptidoglicano poco resistente derivando finalmente en la lisis osmótica derivando finalmente en la lisis osmótica

ESTRUCTURA DNA PROCARIOTAS

El DNA se llama El DNA se llama genóforo genóforo y es y es una molécula de DNA desnudo una molécula de DNA desnudo también puede existir DNA también puede existir DNA circular llamados circular llamados plásmidosplásmidos El El cromosomacromosoma procariótico procariótico típico es una molécula típico es una molécula circular circular cerradacerrada covalentemente covalentemente Para el bacilo Para el bacilo E coliE coli supone supone 4700 kilopares de bases que es 4700 kilopares de bases que es mayor a la de virus y orgánulosmayor a la de virus y orgánulos Si se abre el genoma mediría Si se abre el genoma mediría 1mm lineal (tamaño del bacilo 2-1mm lineal (tamaño del bacilo 2-3u)3u) El empaquetamiento de DNA en El empaquetamiento de DNA en la célula requiere de un la célula requiere de un superenrrollamientosuperenrrollamiento mucho mucho más compacto que el circularmás compacto que el circular

ESTRUCTURA DNA PROCARIOTAS

En la fase estacionaria cuando el genoma deja de crecer el En la fase estacionaria cuando el genoma deja de crecer el número de genóforos se aproxima a uno por célulanúmero de genóforos se aproxima a uno por célula Para asegurar la disponibilidad de una copia completa para cada Para asegurar la disponibilidad de una copia completa para cada célula hija se inician nuevos ciclos de división celular antes que se célula hija se inician nuevos ciclos de división celular antes que se complete el últimocomplete el último El resultado son múltiples copias o copias parciales en las células El resultado son múltiples copias o copias parciales en las células con crecimiento rápidocon crecimiento rápido Los Los procariotes se se reproducen asexualmente son son haploides lo que significa que el genoma es lo que significa que el genoma es una sola copia del cromosoma del cromosoma bacteriano bacteriano Sin embargo realizan Sin embargo realizan procesos de de intercambio genético que que nunca implican el cromosoma completo (fragmentario) por tres nunca implican el cromosoma completo (fragmentario) por tres mecanismos:mecanismos: Conjugación (contacto célula a célula) (contacto célula a célula) Transducción (mediado por virus) (mediado por virus) Transformación (participa un DNA libre) (participa un DNA libre)

FLAGELOS Y MOVILIDAD

Muchas procariotas son móviles Muchas procariotas son móviles debido al debido al flagelo apéndice largo apéndice largo y fino fijo por un lado a la célula y y fino fijo por un lado a la célula y libre por el otrolibre por el otro Su Su disposición varía: en la varía: en la polar se localizan en uno o se localizan en uno o ambos extremos, en la ambos extremos, en la lofotrica surge un penacho de flagelos en surge un penacho de flagelos en un extremo y laun extremo y la peritrica se se insertan en varios lugares de la insertan en varios lugares de la superficie celularsuperficie celular Cada flagelo es una estructura Cada flagelo es una estructura semirígida que se semirígida que se mueve por por rotación como si fuera una hélice como si fuera una hélice y parte de su cuerpo basal y parte de su cuerpo basal funciona como un motorfunciona como un motor Por cada rotación se traslocan Por cada rotación se traslocan 1000 protones, la velocidad está 1000 protones, la velocidad está relacionada a la fuerza motriz de relacionada a la fuerza motriz de protonesprotones El crecimiento del flagelo es a El crecimiento del flagelo es a partir de la punta y su síntesis partir de la punta y su síntesis tiene lugar mediante un proceso tiene lugar mediante un proceso de autoensamblajede autoensamblaje

FLAGELOS Y MOVILIDAD

Su forma es Su forma es helicoidal y está y está formado por subunidades de una formado por subunidades de una proteína llamada llamada flagelina En la En la base del flagelo hay una región del flagelo hay una región llamada llamada gancho que une el filamento a que une el filamento a la parte motorala parte motora El El cuerpo basal presenta pequeñas presenta pequeñas varillas centrales que atraviesan un varillas centrales que atraviesan un sistema de anillos En En Gram – hay un anillo externo hay un anillo externo anclado a la capa de LPS , otro en el anclado a la capa de LPS , otro en el peptidoglicano de la pared y uno peptidoglicano de la pared y uno interno en la memb citoplasmáticainterno en la memb citoplasmática En En Gram + que carecen de LPS solo que carecen de LPS solo existe un par de anillos interioresexiste un par de anillos interiores Anclado en la membrana hay un par Anclado en la membrana hay un par de de proteínas Mot que gobiernan el que gobiernan el motor y motor y proteínas Fli que actúan que actúan invirtiendo la rotación invirtiendo la rotación En las En las eucariotas móviles existen los móviles existen los flagelos y los y los cilios

FLAGELOS Y MOVILIDAD Los movimientos de los Los movimientos de los organismos con flagelos organismos con flagelos polares y lofotricos son polares y lofotricos son distintos de los que poseen distintos de los que poseen flagelos peritricos. Los flagelos peritricos. Los organismos con flagelos organismos con flagelos peritricosperitricos se mueven se mueven generalmente en generalmente en línea rectalínea recta de una manera lenta y de una manera lenta y majestuosa. Los organismos majestuosa. Los organismos con flagelos con flagelos polares polares se se mueven dando mueven dando giros giros periódicosperiódicos, de una manera , de una manera más rápida e impetuosamás rápida e impetuosa

SUPERFICIES BACTERIANAS E INCLUSIONES

Las fimbrias y los pili no participan en la motilidadLas fimbrias y los pili no participan en la motilidad Las Las fimbrias son cortas y numerosas y favorecen la fijación de algunos son cortas y numerosas y favorecen la fijación de algunos MO a las superficiesMO a las superficies Los Los pili son más largos y sólo existen unos pocos por célula funcionan son más largos y sólo existen unos pocos por célula funcionan como receptores para partículas virídicas y participan en el proceso de como receptores para partículas virídicas y participan en el proceso de conjugación de procariotasconjugación de procariotas Otros procariotes secretan materiales viscosos formados por Otros procariotes secretan materiales viscosos formados por polisacáridos en capas llamadas polisacáridos en capas llamadas glicocaliz que puede ser grueso o que puede ser grueso o delgado, rígido (delgado, rígido (cápsulacápsula) o flexible () o flexible (capa mucosacapa mucosa) dependiendo de la ) dependiendo de la naturaleza químicanaturaleza química Su función es la de fijación de ciertos MO patógenos a sus hospedadores, Su función es la de fijación de ciertos MO patógenos a sus hospedadores, además fija una gran cantidad de agua favoreciendo la resistencia a al además fija una gran cantidad de agua favoreciendo la resistencia a al desecación en las bacterias encapsuladasdesecación en las bacterias encapsuladas Las células presentan Las células presentan gránulos o o inclusiones con el objeto de con el objeto de almacenar energía compuestos por: ácido poli-beta hidroxibutírico (PHB) o almacenar energía compuestos por: ácido poli-beta hidroxibutírico (PHB) o glucógenoglucógeno Numerosos procariotas que flotan en los lagos y mar producen Numerosos procariotas que flotan en los lagos y mar producen vesículas de gas que son las responsables de la flotabilidad tienen forma que son las responsables de la flotabilidad tienen forma de haz huecas pero rígidas impermeables al agua y permeable a los gasesde haz huecas pero rígidas impermeables al agua y permeable a los gases

ENDOSPORAS Las Las endosporas son células diferenciadas son células diferenciadas resistentes al calor, la radiación y los agentes resistentes al calor, la radiación y los agentes químicos y pueden permanecer en estado latente químicos y pueden permanecer en estado latente durante largos períodosdurante largos períodos Una sustancia característica y que no se halla en Una sustancia característica y que no se halla en las células vegetativas es el las células vegetativas es el ácido dipicolínico que que se localiza en el núcleo y se combina con iones se localiza en el núcleo y se combina con iones Ca2+

El núcleo se encuentra deshidratado tiene solo el El núcleo se encuentra deshidratado tiene solo el 10-30% del agua aumentado así su 10-30% del agua aumentado así su termo resistencia y contiene altos niveles de y contiene altos niveles de proteínas específicas del núcleo ácido-solubles (del núcleo ácido-solubles (SASPs) y ) y tiene dos funciones: se unen al DNA y lo protegen de tiene dos funciones: se unen al DNA y lo protegen de la radiación UV, calor y otra es servir como fuente la radiación UV, calor y otra es servir como fuente de C y energía para el desarrollo de una nueva de C y energía para el desarrollo de una nueva célula vegetativacélula vegetativa LaLa esporulación empieza cuando se limita la empieza cuando se limita la disponibilidad de nutrientes esenciales en fase disponibilidad de nutrientes esenciales en fase estacionaria (ej: estacionaria (ej: BacillusBacillus tarda 8 hs) tarda 8 hs) La conversión a célula vegetativa implica La conversión a célula vegetativa implica tres pasos::activación (por frío o calor), (por frío o calor), germinación (pérdida refringencia , resistencia al (pérdida refringencia , resistencia al calor y radicaciones UV, del dipicolinato de Ca y calor y radicaciones UV, del dipicolinato de Ca y SASPs) y SASPs) y crecimiento (captación de agua y síntesis de RNA, (captación de agua y síntesis de RNA, DNA y proteínas) la célula surge a partir de la DNA y proteínas) la célula surge a partir de la cubierta rota y se dividecubierta rota y se divide

MITOCONDRIAS Son estructuras bastonadas o Son estructuras bastonadas o esféricas donde se esféricas donde se producen los los procesos deprocesos de respiración y y fosforilación oxidativa (formación (formación de ATP)de ATP) La membrana carece de esteroles y La membrana carece de esteroles y es menos rígida y está formada por es menos rígida y está formada por proteínas embebidas en una bicapa proteínas embebidas en una bicapa de lípidos permeable a pequeñas de lípidos permeable a pequeñas moléculas como el ATP que pasa al moléculas como el ATP que pasa al citosolcitosol Posee un Posee un sistema de membranas internas internas crestas que albergan las que albergan las enzimas de la respiración y enzimas de la respiración y producción de ATP y proteínas de producción de ATP y proteínas de transportetransporte Es considerado el Es considerado el almacén de energía de la célula ya que contiene de la célula ya que contiene numerosas enzimas para oxidación numerosas enzimas para oxidación de compuestos orgánicos y enzimas de compuestos orgánicos y enzimas de la ruta del ácido cítricode la ruta del ácido cítrico

CLOROPLASTOS

Son orgánulos de eucariotas que contienen Son orgánulos de eucariotas que contienen clorofila capaces capaces de realizar la de realizar la fotosíntesis Poseen una membrana externa muy permeable, una interna Poseen una membrana externa muy permeable, una interna menos y un espacio intermembranal menos y un espacio intermembranal La membrana interna rodea al La membrana interna rodea al estroma donde hay una serie de donde hay una serie de discos de membrana aplanados discos de membrana aplanados tilacoides donde se localiza la donde se localiza la cadena de transporte fotosintéticocadena de transporte fotosintético La membrana del tilacoide es impermeable dado que su La membrana del tilacoide es impermeable dado que su función es establecer el es establecer el gradiente de protones responsable de responsable de la fuerza motriz protónica requerida para la síntesis de ATPla fuerza motriz protónica requerida para la síntesis de ATP El estroma contiene la El estroma contiene la enzima rubisCo importante en el ciclo importante en el ciclo de Calvin donde los organismos fotosintéticos trasforman el COde Calvin donde los organismos fotosintéticos trasforman el CO22 en materia orgánica luego la glucosa y el ATP generados en la en materia orgánica luego la glucosa y el ATP generados en la fotosíntesis difunden hacia el citosol para la síntesis de nuevo fotosíntesis difunden hacia el citosol para la síntesis de nuevo material celularmaterial celular